基于SWAT模型的开都河上游气候变化和人类活动对径流的影响

摘要

基于SWAT模型运用情景分析方法设置3类气候变化和土地利用情景,定量分析气候变化和人类活动对开都河上游径流量的影响。以决定系数R^(2)、Nash-Sutcliffe效率系数NSE和偏差系数PBIAS作为模型的评价指标。结果表明,模型率定期R^(2)、NSE和PBIAS分别为0.85、0.84和6.2%,验证期R2、NSE和PBIAS分别是0.78、0.69和1.6%,说明SWAT模型适用于开都河流域径流模拟;综合情景得出,气候变化是径流变化的主要影响因素。气候变化和人类活动共同作用下年平均径流量减少1.83 m^(3)/s,气候变化导致年平均径流减少1.38 m^(3)/s,占总变化量的75.47%;人类活动导致年平均径流减少0.45 m^(3)/s,占总变化量的24.53%。极端土地利用情景得出,草地情景使年平均径流减少0.27 m^(3)/s,未利用土地情景使年平均径流增加1.32 m^(3)/s;气候变化情景得出,径流变化与降水变化呈现正相关关系,与气温变化呈现负相关关系。降水量减少20%和10%,年平均径流分别减少29.31和14.32 m^(3)/s;降水增加10%和20%,年平均径流分别增加15.72和30.91 m^(3)/s。气温增加1和2℃,年平均径流分别减少0.58和1.12 m^(3)/s。